• Title/Summary/Keyword: 분무제어

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Spray Control System Development of Two-Flow Nozzle to Control Spraying Rate and Droplet Size Independently (분무량과 분무입경의 독립적 제어를 위한 이류체노즐 제어시스템 개발)

  • 안형철;이중용;정창주;이종인
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.22-27
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    • 1999
  • 최근 정밀농업기술의 중요성이 인식되면서 점살포, 직접살포, 또는 방제목표물의 크기에 따른 분무량 조절 등의 기술이 개발되고 있으나 모든 기술이 분무량 조절에만 치중되어 있다. 일반적인 수압식 노즐의 경우에 분무압을 이용하여 분무량을 제어하면 분무입자의 크기가 적정 이외의 크기로 살포되어 효율적인 방제효과를 얻기가 어렵다. 하나의 제어인자 즉 분무압만을 이용하여 두 가지의 특성 즉 분무량과 분무입자의 크기를 조절하는 것은 이론적으로 불가능하다 정밀방제에 있어 분무입경과 분무량을 독립적으로 조절할 수 있으려면 두 가지 제어인자를 가진 노즐을 이용해야만 가능하며 이러한 범주에 속하는 노즐로는 원심노즐과 이류체노즐, 정전화노즐 등이 있다. (중략)

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Processing of Metallic Materials by Gas Atomized Spray Forming (고성형성 합금 제조를 위한 가스 분무성형 공정)

  • Baik, K. H.;Seok, H. K.
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.14 no.7 s.79
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    • pp.587-594
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    • 2005
  • 분무성형공정은 급냉응고 및 결정입자 제어에 따른 고품위 소재 개발의 장점과 함께 고밀도 near-net-shape 제품의 제조가 가능한 합금제조기술이다 분무성형체의 미세조직은 적층표면에 도달하는 액적들의 평균 열용량, 즉 고상분율에 의하여 결정되며, 이는 액적의 비행과정에서의 분사가스-액적간의 열전달과 적층표면에서의 열유입과 열유출 속도에 영향을 받는다. 실제 다양한 공정변수들이 복합적으로 미세조직 형성과정에 영향을 미치지만, 균일한 미세조직을 얻기 위하여서는 적층표면에서의 온도와 고상분율을 항상 일정하게 제어하여야만 한다 즉, 적층표면 온도를 분무 성형공정중에 지속적으로 측정하여 이를 공정 제어 시스템에 feedback하여 원하는 적층표면온도를 유지하도록 공정변수를 제어하는 것이 필수적이다. 분무성형에 제조된 성형체는 합금원소의 편석이 없고 미세한 등방성의 결정립으로 이루어진 특징적인 미세조직을 나타낸다 이와 같은 미세조직으로 인하여 분무성형체는 우수한 성형성과 기계가공성을 나타내며, 또한 분무성형-후속가공된 최종 제품은 잉곳주조에 의하여 제조된 것과 비교하여 크게 향상된 기계적 성질을 가진다.

An Experimental Study of the High-Speed Rotating Fuel Injection System with In-line Injection Orifice (직렬식 분무오리피스를 적용한 회전 연료분사노즐의 분무특성연구)

  • Jang, Seong-Ho;Choi, Seong-Man
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.202-206
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    • 2009
  • We studied the spray characteristics of the high-speed rotating fuel injection system. The diameter of in-line injection orifices are varied from 1mm to 5mm and the number of in-line injection orifices are varied from 3 to 12. Droplet size, velocity and spray distribution were measured by the PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) system and spray was visualized. From the test results, the liquid column generated from the injection orifice is mainly controlled by the rotational speeds. Also diameter of injection orifices and number of injection orifices have influence on the diameters of droplet. Consequently, we find out that the basic mechanism of controlling the droplet size is the liquid film thickness in the injection orifice.

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Application of PIV technique to spray behavior characteristics study in evaporative field (증발 분무 거동특성 연구에 있어서 PIV 기법의 적용)

  • Yeom, J.K.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.5-11
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    • 2011
  • 디젤기관의 경우는 종래부터 직분식이 주류를 이루었고, 근래에는 분사압력의 고압화가 진행중이다. 분사압력의 고압화에 의해 연소효율의 향상 및 배출가스중의 입자상물질(PM:Particulate Matter)의 저감을 유도하고 있으나, 연소가스의 고온화로 인해 질소산화물(NOx:Nitrogen Oxides)은 증가한다. 따라서, 분사기간의 지연(Retard)이나 파일럿분사(Pilot injection)등의 혼합기제어에 의해 질소산화물의 저감을 꾀하고 있다. 이와 같이 디젤기관에 있어서도 혼합기 형성의 최적화에 의한 연소제어를 시도하는 수법이 중시되고 있고, 이를 위해서는 디젤분무 구조에 기초한 혼합기의 형성기구에 대한 규명이 매우 중요하다. 그러므로 본 연구에서는 보다 고도의 혼합기형성 제어를 위한 기초연구로서 고온 고압장에서의 증발디젤자유분무구조를 해석하였으며, 계측영역은 연료와 주위기체와의 혼합이 활발히 진행되는 분무의 하류영역으로 설정하고, 입자화상속도측정법(particle Image Velocimetry:PIV)을 이용한 분무의 유동해석을 기초로 증발 디젤분무의 구조 해석을 행하였다. 실험조건으로서 분사압력을 72MPa, 112MPa로 각각 변화시켰다.

Study on the Spray Control of Mixed Fuel Using Flash Boiling (감압비등을 이용한 혼합연료의 분무제어에 관한 연구)

  • Myong, Kwang-Jae;Yoon, Jun-Kyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.11
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    • pp.1005-1013
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    • 2010
  • This study was conducted to assess the spray control of flash boiling with mixed fuel in consideration of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engine condition. Mixed fuel existing in two phase regions can control the process of mixture formation under low temperature and density by using the spray resulting from flash boiling which is able to induce rapid evaporation of fuel spray as well as the evaporation of high boiling point component. Because HCCI engine injects the fuel early under ambient conditions, it can facilitate the chemical control of ignition combustion and physical control such as breakup and atomization of liquid fuel by flash boiling of mixed fuel which consists of highly ignitable light oil and highly volatile gasoline. This study was conducted by performing video processing after selected composition and molar fraction of the mixed fuel as major parameters and photographed Schlieren image and Mie scattered light corresponding to the flash boiling phenomenon of the fuel spray that was injected inside a constant volume vessel. It was found that flash boiling causes significant changes in the spray structure under relatively low temperature and density. Thus, we analyzed that the flash boiling spray can be used for HCCI combustion by controlling the mixture formation at the early fuel injection timing.

Basic study on the Behavior Characteristics of Liquid-phase Spray with Phase Change (상변화를 동반한 액상분무의 거동 특성에 관한 기초 연구)

  • Yeom, J.K.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.14 no.2
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    • pp.5-11
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    • 2010
  • 분사연료의 혼합기형성과정 최적화를 통한 연소제어 기술은 디젤기관의 기관운전 및 배기특성을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 또한 분무의 혼합기형성 최적화를 위해서는 분사된 연료와 주위기체와의 혼합과정에 영향을 미치는 분무내부의 유동특성에 대한 연구는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 고온 고압의 증발장에서 분무의 액상 거동에 주목하고, 그 거동특성을 통하여 증발디젤분무의 혼합기형성을 해석한다. 비정상 증발분무의 중심축에 레이저 시트광을 입사한 후, 액상분무 액적의 Mie 산란광에 의한 2차원 화상을 획득하여 증발분무 액상의 속도분포 및 와도(vorticity) 등을 구하였다. 분무의 속도분포 및 와도는 2차원 화상에 PIV법을 적용하여 계산하였다. 그림 1에 본 연구에서 구한 속도분포의 일례를 보인다. 본 연구의 결과로 상변화를 동반하는 비정상 증발장에서 구한 분무액상의 거동 특성은 상변화가 일어나지 않는 비증발장에 있어서의 분무거동특성과 유사함을 확인하였다.

Spray Characteristics of a Modulated Liquid Jet through 2nd Pulsed Control (2차 가진 제어 변조분사 특성 및 액체제트의 분무특성)

  • Kang, Young-Su;Lee, In-Chul;Koo, Ja-Ye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.672-675
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    • 2010
  • Spray characteristics for the modulation with a pulsed spray in low-frequency region were investigted by performing with additional internal pulsed injection. The 1st perturbative flow was generated by rotating-type pulsed device and the 2nd pulse source generated by the magnetic valve was used to modulate the 1st flow. A pattern of the modulated spray was observed through FFT result and visualization. In case of modulated spray with the 2nd pulse control, the width of up and down motion of the modulated spray is smaller than that of the spray without the 2nd pulse. Also, the depth of penetration of the down stream is higher than that of spray without the 2nd pulse.

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Visualizations of Gas-centered Swirl Sprays in Sub to Super Critical Conditions (임계조건에 따른 기체중심 스월 분무의 가시화 시험)

  • Kim, Dohun;Lee, Keonwoong;Son, Min;Koo, Jaye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.3
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    • pp.26-33
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    • 2014
  • The gas-centerd swirl injectors are widely used on the main combustor of large liquid propellant rocket engines. Since the gas-liquid propellants, such as kerosene and oxygen-rich gas combination, are mixed and burned in the high pressure condition over the critical pressure point, the cold-flow spray test in the atmospheric condition can not represent the actual spray pattern. To observe the near actual spray patterns of gas-centered swirl injector, the high pressure spray chamber and the control system were constructed. The operating sequence was controlled precisely to obtain clear visualization images.

Performance Characteristics for the Gasoline Engine Injector (가솔린엔진 인젝터의 분무특성)

  • Lee, Sang-In;Lee, Sung-Won;Park, Sung-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.526-530
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    • 2009
  • 본 연구은 자동차용 가솔린엔진에 장착되는 인젝터의 연료공급 특성에 대한 것으로, 가솔린 엔진의 전자제어식 포트 연료분사는 분무장치와 흡기포트의 최적화 및 분무특성이 우수해야 엔진의 성능 향상 및 배기가스 저감의 목적을 이룰 수 있다. 4홀과 12홀 인젝터의 장착각 변화와 포트 마스킹의 형상변화에 따른 벽유량을 측정?분석하였고 분무가시화 실험을 통하여 분무성장과정과 분사각, 연료미립화 및 분무도달거리를 분석하였다. 벽류측정 실험을 통하여 벽류는 미립화정도와 흡기유동과 유속에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단되며, 12홀 인젝터 대비 4홀 인젝터는 분무압력에 따라 분무특성의 변화량이 크게 나타났다.

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Development of Control Algorithm for Greenhouse Cooling Using Two-fluid Fogging System (이류체 포그 냉방시스템의 제어알고리즘 개발)

  • Nam, Sang-Woon;Kim, Young-Shik;Sung, In-Mo
    • Journal of Bio-Environment Control
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    • v.22 no.2
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    • pp.138-145
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    • 2013
  • In order to develop the efficient control algorithm of the two-fluid fogging system, cooling experiments for the many different types of fogging cycles were conducted in tomato greenhouses. It showed that the cooling effect was 1.2 to $4.0^{\circ}C$ and the cooling efficiency was 8.2 to 32.9% on average. The cooling efficiency with fogging interval was highest in the case of the fogging cycle of 90 seconds. The cooling efficiency showed a tendency to increase as the fogging time increased and the stopping time decreased. As the spray rate of fog in the two-fluid fogging system increased, there was a tendency for the cooling efficiency to improve. However, as the inside air approaches its saturation level, even though the spray rate of fog increases, it does not lead to further evaporation. Thus, it can be inferred that increasing the spray rate of fog before the inside air reaches the saturation level could make higher the cooling efficiency. As cooling efficiency increases, the saturation deficit of inside air decreased and the difference between absolute humidity of inside and outside air increased. The more fog evaporated, the difference between absolute humidity of inside and outside air tended to increase and as the result, the discharge of vapor due to ventilation occurs more easily, which again lead to an increase in the evaporation rate and ultimately increase in the cooling efficiency. Regression analysis result on the saturation deficit of inside air showed that the fogging time needed to change of saturation deficit of $10g{\cdot}kg^{-1}$ was 120 seconds and stopping time was 60 seconds. But in order to decrease the amplitude of temperature and to increase the cooling efficiency, the fluctuation range of saturation deficit was set to $5g{\cdot}kg^{-1}$ and we decided that the fogging-stopping time of 60-30 seconds was more appropriate. Control types of two-fluid fogging systems were classified as computer control or simple control, and their control algorithms were derived. We recommend that if the two-fluid fogging system is controlled by manipulating only the set point of temperature, humidity, and on-off time, it would be best to set up the on-off time at 60-30 seconds in time control, the lower limit of air temperature at 30 to $32^{\circ}C$ and the upper limit of relative humidity at 85 to 90%.